一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统技术方案

本专利申请提供了一种一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统，其中的制浆系统按工艺线路，该系统组成包括原料处理装置部，挤裂丝化装置部，多段串联盘磨纤化装置部和洗涤脱水装置部，各装置部之间由输送机组成物料相衔接的制浆系统；原料经由原料处理、挤裂丝化、盘磨纤化和筛选、净化、洗涤，最终制得浆品。本技术方案具有环、保成品浆质量高、浆得率高、纤维基本不流失的技术优点，于密度板、包装制品中的纸板、纸产品生产中替代本色木浆，使生产成本降低明显。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是应用植物纤维原料的纤维制浆系统，尤其涉及以一年生植物的秸秆或稿杆为原料制备纤维浆产品的制浆系统。
技术介绍
我国是密度板、包装制品中的纸板、纸产品的生产、消费大国，这些产品长期以来使用的原料为木材。面对木材资源日益匮乏的现状，虽有意研究资源极为丰富的秸秆、稿杆等一年生非木本农作物的制浆技术，但因一年生非木本农作物本身特性，其技术问题及问题的复杂程度，让许多技术人员人望而怯步，已公开的相关制浆技术存在手段复杂、工艺条件多且要求高、成浆质量偏低，更为重要的是环境污染严重的技术问题。因此，密度板、纸板、纸类产品的生产目前更多的是依赖国外商品木片、木浆板及废纸的大批量进口。伴随着全球更为强劲的生态环境保护意识，木材及其制品的进口代价也愈来愈高昂。从另一角度来看，纸浆及其制品的大规模进口已经严重的危及了我国众多造纸行业健康发展。因此，虽目前利用木本纤维植物为原料的制浆技术及应用已相对普遍和成熟，如化学制浆、化学机械制浆和机械制浆，但一年生非木本农作物秸秆或稿杆，因与木质材料的内部结构及成份差异相当的大，所以到目前为止，仍没有设计合理、符合环保要求的应用秸秆或稿杆为原料、适合应用至密度板产品及其它产品制造的成品浆及其制造方法技术。现有制浆的主导技术手段是采用碱法蒸煮制浆生产工艺，农作物和草类纤维的特性和组织成份上相比木质纤维，具有非纤维成份占比大的特点，其中包含灰份大、硅含量高、杂细胞多，导致自身颜色深，这些特性是整套制浆工艺中、尤以碱法制浆工艺中的最不利因素，以高碱法去除灰份、木质素等成份，同时会产生大量难以转化应用的污水，环境污染压力很大，而且在整套工艺中水耗用量和碱性等药剂耗用量均较大；高碱蒸煮法，必须设置洗涤、筛选、脱水成浆等步骤，蒸煮与漂白工序一般分别独立进行，黑液、中间废水排放量大，排放的污水中悬浮物及有机物含量高、色泽深、呈明显的酸性或碱性，难以生化转化，工序复杂、成本压力大、环保压力大，且纤维流失量较高，成浆得率低。综上所述，技术人员面对特性远不同于木质纤维原料的一年生非木本农作物类秸秆或稿杆原料，仍以有主导技术手段来去除原料中的非纤维成份，以期获得合格成品浆制品，但技术道路困难重重、技术发展举步维艰，导致资源丰富的一年生非木本农作物类秸秆或稿杆原料无法得到合理、高效环保的利用。
技术实现思路
本技术申请的专利技术目的在于充分利用资源丰富的一年生非木本农作物为制浆原料，开发环保、纤维成品浆质量高的制浆技术，尤其是可以取代木质成品浆，应用于密度板、包装制品类中的纸模容器、纸托、托板、护板、纸张等产品的生产，降低生产成本、达到以至提高产品质量，提供一种环保、成浆得率高、成浆质量好的一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统。本技术提供的一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统技术方案，其主要
技术实现思路
是：一种一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统，按工艺线路，该系统组成包括原料处理装置部，挤裂丝化装置部，多段串联盘磨纤化装置部和洗涤脱水装置部，各装置部之间由输送机组成物料相衔接的制浆系统；所述的挤裂丝化装置部的结构组成为：装置机壳内转动支撑两平行且相互啮合作业的轴辊，轴辊两端的机壳上分别设置进料口、出料口，轴辊上至少设有啮合一段、啮合二段和啮合三段中的一段，且被选择的啮合段数量至少为一组，每一啮合段均由进料螺旋和作业段相衔接组成，其中的啮合一段的作业段为多道凸轮盘啮合交错的碾压段；啮合二段的作业段为啮齿盘段，每一轴辊的啮齿盘上设有多道齿环，每道齿环由若干斜向铣槽形成具有朝向旋进方向齿峰的多啮齿环，两轴辊啮齿盘啮齿环轴向交错；啮合三段的工作段为反向螺纹的逆旋啮合段，并由若干斜向铣槽切割成齿峰迎向轴辊旋进方向的反螺向布置的齿；所述的盘磨纤化装置部中的每一盘磨机为盘磨室内设置同心相对、且转速差工作的两磨盘的工作机构，盘磨纤化装置部是由粗磨至细磨的各盘磨机经输送机依次串联的作业线。本技术技术方案完成了精制成品浆生产，其成品浆为形态均匀的本色精细纤维浆，原料中的半纤维素、木质素、二氧化硅、灰份等成份被强烈的机械能挤裂、磨制分解，以分子状与纤维素分子混杂分布、保留于每个纤维周围，这些生物质中的原生非纤维成份的保留，优于将其去除的成品浆生产密度板、包装制品和纸张等产品需要添加的如高岭土、滑石粉、施胶、二氧化钛、矾土等填料的传统制造工艺的产品质量，能够100%替代木片纤维制造中密、高密密度板材。本制浆系统的组成具有组成简单而紧凑、工作效率高的技术优点，实施的机械制浆法无污水排放、无化学药剂的使用，环保性能优越。附图说明图1和图2是本技术制浆系统的两实施例构成图。图3是挤裂丝化装置内部结构图。图4是挤裂丝化装置两轴辊同向旋转配合构成图。图5是挤裂丝化装置两轴辊对向旋转配合构成图。具体实施方式以一生年生非木本农作物类的秸秆或稿杆为原料，经本技术的一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统，实现了无环境污染的制浆方法，获得成浆得率高、形态均匀、质量高的本色精细纤维成品浆。如图1、2所示，本技术提供的一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统，按工艺线路，本系统组成包括原料处理装置部，挤裂丝化装置部，多段串联盘磨纤化装置部和洗涤脱水装置部，各装置部之间由输送机组成物料相衔接的制浆系统。在本实施结构中，所述的输送机采用的是螺旋输送机，尤其采用提升倾斜安装位的螺旋输送机1、4、9、12、15、18，在输送过程中，尽可能的脱除游离水份。由所述的制浆系统实现的制浆方法为：（1）、原料处理由原料处理装置部实施原料处理，将原料切段,并除杂净化。将生物质秸杆或稿杆切断为5-80mm规格范围内的长度，再干法净化，或干湿混合净化。干法净化，即原料被断切后，物料通过风选除尘、筛选、磁选等实施除杂净化，去除残留的草末屑、沙石、铁器等杂质异物。若原料本身洁净度较高，可只经过磁选法净化去除铁器，而无需要其它净化除尘方法。干湿混合法通常是为了获得更高洁净度，可以通过上述干法处理后，再经或直接湿法净化工艺：由输送机将物料送入除杂收集洗料机2，本除杂收集洗料机2的结构构成：包括一溢水流动的容器，容器内横向设置有至少一根设有若干拨料翅的主轴，物料进入容器中，被主轴的拨料翅向出料方向旋转拨动，物料中的重杂质沉淀至容器底部的集杂罐，被定期清除排放，比重小的物料上浮随溢水流落入脱水机3中，脱出游离水，提高干度。所述的脱水机可选用振动筛或带有筛孔的螺旋脱水机，或者振动筛和螺旋脱水机组合结构。其后，由螺旋输送机4脱水输送至挤裂丝化装置部8前的定量机构。（2）、挤裂丝化由螺旋输送机4输送的物料，其干度最好控制在30%-70%范围内，由定量机构，包括定量仓5、定量机6和喂料螺旋7，等时定量送入挤裂丝化装置部8挤裂丝化处理。所述的挤裂丝化装置部8，参见中国专利CN2011101123217技术方案，参考图3结构，本装置机壳内转动支撑两平行且相互啮合作业的轴辊80a、80b，轴辊两端的机壳上分别设置进料口86、出料口87，轴辊上的啮合作业结构包括啮合一段、啮合二段和啮合三段中的至少一段、且被选择的啮合段数量至少为一组，每一啮合段均由进料螺旋A1/B1/C1和作业段A2/B2/C2相衔接组成。其中的啮合一段的作业段A2为多道凸轮盘啮合交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统，其特征在于按工艺线路，该系统组成包括原料处理装置部，挤裂丝化装置部，多段串联盘磨纤化装置部和洗涤脱水装置部，各装置部之间由输送机组成物料相衔接的制浆系统；所述的挤裂丝化装置部的结构组成为：装置机壳内转动支撑两平行且相互啮合作业的轴辊，轴辊两端的机壳上分别设置进料口、出料口，轴辊上至少设有啮合一段、啮合二段和啮合三段中的一段，且被选择的啮合段数量至少为一组，每一啮合段均由进料螺旋和作业段相衔接组成，其中的啮合一段的作业段为多道凸轮盘啮合交错的碾压段；啮合二段的作业段为啮齿盘段，每一轴辊的啮齿盘上设有多道齿环，每道齿环由若干斜向铣槽形成具有朝向旋进方向齿峰的多啮齿环，两轴辊啮齿盘啮齿环轴向交错；啮合三段的工作段为反向螺纹的逆旋啮合段，并由若干斜向铣槽切割成齿峰迎向轴辊旋进方向的反螺向布置的齿；所述的盘磨纤化装置部中的每一盘磨机为盘磨室内设置同心相对、且转速差工作的两磨盘的工作机构，盘磨纤化装置部是由粗磨至细磨的各盘磨机经输送机依次串联的作业线。

【技术特征摘要】
1.一种一年生非木本生物质类纤维浆环保制浆系统，其特征在于按工艺线路，该系统组成包括原料处理装置部，挤裂丝化装置部，多段串联盘磨纤化装置部和洗涤脱水装置部，各装置部之间由输送机组成物料相衔接的制浆系统；所述的挤裂丝化装置部的结构组成为：装置机壳内转动支撑两平行且相互啮合作业的轴辊，轴辊两端的机壳上分别设置进料口、出料口，轴辊上至少设有啮合一段、啮合二段和啮合三段中的一段，且被选择的啮合段数量至少为一组，每一啮合段均由进料螺旋和作业段相衔接组成，其中的啮合一段的作业段为多道凸轮盘啮合交错的碾压段；啮合二段的作...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，李杰，
申请(专利权)人：李军，李杰，
类型：新型
国别省市：辽宁;21